JP6030977B2

JP6030977B2 - 燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法

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Description

本発明は、燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法に関するものである。

近年、燃料電池の開発が盛んに行われており、バックアップ電源としての利用が期待されている。例えば、下記特許文献１では、燃料電池システムを有するとともに系統電源に連系し、系統電源が停電した場合に燃料電池システムから電力を負荷に供給できる非常電源システムが開示されている。

特開２００７−２２８７２８号公報

しかしながら、多くの燃料電池は、起動後、所望の電力を供給するまでに一定の時間を要する。例えば、燃料電池を無線基地局のバックアップ電源として利用する場合、先に示した燃料電池の特性により、災害時に、一時的に電力が足りずにサービスが中断してしまうおそれがある。そのため、補助電源として蓄電池などが別途必要となる。

図１は、無線基地局を含む通信装置等の負荷のバックアップ電源として燃料電池を利用し、さらに補助電源として蓄電池を利用した従来システムの構成を示す図である。図１に示す従来システムでは、商用電力と負荷とが整流器を介して接続され、商用電力からの交流電力が整流器において直流電力に変換されて負荷に供給される。また、整流器と負荷との間には燃料電池と蓄電池とが接続されている。災害時等に商用電力の供給が停止した際に、燃料電池による所望の電力が供給されるまでに、蓄電池の電力が供給される。

図３は、従来システム及び後述の提案システムにおける燃料電池起動後の出力推移を示すグラフである。図３において、グラフＬ１は従来システムにおける燃料電池の出力推移を示している。グラフＬ１は、時刻Ｔ１において地震が発生すると共に燃料電池による電力供給が開始され、時刻Ｔ２において所望の電力Ｐに達していることを示している。Ｔ１からＴ２までの間の不足する電力は蓄電池によって供給される（図３の領域Ｍ）。

以上のように、燃料電池をバックアップ電源として利用する場合、補助電源として蓄電池などが別途必要となるため、システム構成が複雑になると共にコストが高くなる。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、災害時に、補助電源を利用することなく燃料電池による電力供給を効果的に行うことができる燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の燃料電池制御システムは、燃料電池に接続された燃料電池制御装置と、監視サーバとを含む燃料電池制御システムであって、燃料電池制御装置は、災害の発生を知らせる災害情報を受信する災害情報受信手段と、災害情報受信手段によって災害情報が受信されると、災害情報を受信した状況を示す受信状況情報を監視サーバに送信する受信状況情報送信手段と、災害情報受信手段によって災害情報が受信されると燃料電池を起動する第１の制御手段と、監視サーバから燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報を受信する制御情報受信手段と、制御情報受信手段によって制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する第２の制御手段と、を備え、監視サーバは、複数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信する受信状況情報受信手段と、受信状況情報受信手段によって受信された受信状況情報に基づいて、起動すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置である起動指定装置、又は停止すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置である停止指定装置を特定する特定手段と、特定手段によって特定された起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信する、又は、特定手段によって特定された停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する制御情報送信手段と、を備える。

また、本発明の燃料電池制御方法は、燃料電池に接続された燃料電池制御装置と、監視サーバとを含む燃料電池制御システムにより実行される燃料電池制御方法であって、燃料電池制御装置の災害情報受信手段が、災害の発生を知らせる災害情報を受信する災害情報受信ステップと、燃料電池制御装置の受信状況情報送信手段が、災害情報受信ステップにおいて災害情報が受信されると、災害情報を受信した状況を示す受信状況情報を監視サーバに送信する受信状況情報送信ステップと、燃料電池制御装置の第１の制御手段が、災害情報受信ステップにおいて災害情報が受信されると燃料電池を起動する第１の制御ステップと、監視サーバの受信状況情報受信手段が、複数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、監視サーバの特定手段が、受信状況情報受信ステップにおいて受信された受信状況情報に基づいて、起動すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置である起動指定装置、又は停止すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置である停止指定装置を特定する特定ステップと、監視サーバの制御情報送信手段が、特定ステップにおいて特定された起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信する、又は、特定ステップにおいて特定された停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する制御情報送信ステップと、燃料電池制御装置の制御情報受信手段が、監視サーバから燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報を受信する制御情報受信ステップと、燃料電池制御装置の第２の制御手段が、制御情報受信ステップにおいて制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する第２の制御ステップと、を含む。

このような燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法によれば、まず、燃料電池制御装置は、災害情報を受信すると受信状況情報を監視サーバに送信すると共に燃料電池を起動する。監視サーバは、複数の燃料電池制御装置から受信した受信状況情報に基づいて起動指定装置又は停止指定装置を特定する。そして、監視サーバは、起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信し、又は、停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する。次に、燃料電池制御装置は、監視サーバから受信した燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する。かかる構成を採れば、災害情報を受信したと共に燃料電池を起動するため、例えば、災害による停電を事前に予測し、停電前に燃料電池を起動し、停電が発生する時点までに所望の電力を供給することができる。これにより、災害時に、蓄電池など補助電源を利用することなく無瞬断で燃料電池による電力供給を効果的に行うことができる。また、監視サーバからの制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止することにより、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

また、本発明の燃料電池制御システムにおいて、受信状況情報送信手段は、燃料電池制御装置の位置を特定するための情報及び発生した災害の位置を特定するための情報を含む受信状況情報を送信し、特定手段は、受信状況情報から特定される燃料電池制御装置の位置情報及び発生した災害の位置情報に基づいて、起動指定装置又は停止指定装置を特定する、ことが好ましい。かかる構成を採れば、燃料電池制御装置の位置情報及び発生した災害の位置情報に基づいて、より正確に、起動指定装置又は停止指定装置を特定することができる。それにより、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

また、本発明の燃料電池制御システムにおいて、特定手段は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信しない場合、第２の領域より外側に位置する燃料電池制御装置を停止指定装置として特定する、ことが好ましい。当該ドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信しない場合、当該ドーナッツ状領域より外側に位置する燃料電池制御装置は、震源地から遠く、災害による停電の可能性が極めて低いと一般的に考えられるが、そのような燃料電池制御装置においても、災害情報を受信し、燃料電池を起動してしまっている可能性がある。かかる構成を採れば、災害による停電の可能性が極めて低い燃料電池制御装置に対して停止指定装置として正確に特定することができる。それにより不要な起動による燃料ロスを回避することができる。

また、本発明の燃料電池制御システムにおいて、特定手段は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信した場合、第１の領域より内側に位置する燃料電池制御装置を起動指定装置として特定する、ことが好ましい。当該ドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信した場合、当該ドーナッツ状領域より内側に位置する燃料電池制御装置は、震源地から近く、災害による停電の可能性が極めて高いと一般的に考えられるが、そのような燃料電池制御装置において、災害情報を受信しておらず、燃料電池を起動していない可能性がある。かかる構成を採れば、災害による停電の可能性が極めて高い燃料電池制御装置に対して起動指定装置として正確に特定することができる。それにより起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

本発明によれば、災害時に、補助電源を利用することなく燃料電池による電力供給を効果的に行うことができる。

燃料電池をバックアップ電源として利用した従来システムの構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る提案システムの構成を示す図である。従来システム及び提案システムにおける燃料電池起動後の出力推移を示すグラフである。本発明の実施形態に係る燃料電池制御システムの機能ブロック図である。本発明の実施形態に係る燃料電池制御システムのハードウェア構成を示す図である。緊急地震速報（災害情報）のデータ例を示すテーブルである。受信状況情報のデータ例を示すテーブルである。震源地に基づくエリアの一例を示す図である。図８に対して、燃料電池制御装置の位置をプロットした図である。図９に対して、各燃料電池制御装置の受信状況情報の送信の有無を区別した図である。本発明の実施形態に係る燃料電池制御システムで実行される処理（燃料電池制御方法）を示すフローチャートである。

以下、図面とともに本発明による燃料電池制御システム及び燃料電池制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、本発明の実施形態に係る燃料電池制御システム３の概要について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、燃料電池制御システム３を利用する上での一態様である提案システムの構成を示す図である。図２に示す提案システムは、図１に示す従来システムとほぼ同様の構成であり、以下、差分についてのみ説明する。

提案システムは、従来システムに比べて蓄電池がなく、燃料電池に燃料電池制御システム３が接続されている。燃料電池制御システム３は、災害による停電を事前に予測し、停電前に燃料電池を起動させる。これにより、蓄電池など補助電源がなくても無瞬断で負荷に電力供給を行うことができる。また、燃料電池制御システム３は、状況に応じて適宜燃料電池の起動及び停止を制御することで、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することもできる。

図３において、グラフＬ０は提案システムにおける燃料電池の出力推移を示している。グラフＬ０は、時刻Ｔ１において地震が発生する以前の時刻Ｔ０において燃料電池による電力供給が開始され、遅くとも時刻Ｔ１において所望の電力Ｐに達していることを示している。燃料電池制御システム３は、時刻Ｔ０において緊急地震速報等の災害情報を受信し、受信と共に燃料電池による電力供給を開始する。このように、提案システムでは、地震等の災害による停電が発生する時刻Ｔ１において、所望の電力Ｐに達した燃料電池による電力を供給することができる。

続いて、燃料電池制御システム３の詳細について説明する。

図４は、燃料電池制御システム３の機能ブロック図である。図４に示す通り、燃料電池制御システム３は、燃料電池制御装置１と、監視サーバ２とを含んで構成される。燃料電池制御装置１及び２は、それぞれ一般的なサーバ装置等のコンピュータ装置であり、お互いインターネット等のネットワークで接続されている。また、燃料電池制御装置１は、本実施形態では基地局（無線基地局）のバックアップ電源である燃料電池に接続されており、燃料電池制御装置１は基地局内に含まれ、燃料電池と同じ場所に位置する。本実施形態の説明において、燃料電池制御装置１を基地局と適宜読み替えてもよい。ただし、燃料電池制御装置１の構成はこれに限るものではない。例えば、燃料電池制御装置１は、あらゆる負荷のバックアップ電源である燃料電池に接続されていてもよいし、燃料電池とは異なる場所に位置してもよい。

次に、燃料電池制御装置１の構成について説明する。図４に示す通り、燃料電池制御装置１は、災害情報受信部１０（災害情報受信手段）、受信状況情報送信部１１（受信状況情報送信手段）、制御情報受信部１２（制御情報受信手段）及び制御部１３（第１の制御手段、第２の制御手段）を含んで構成される。

燃料電池制御装置１は、ＣＰＵ等のハードウェアから構成されているものである。図５は、燃料電池制御装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示される燃料電池制御装置１は、物理的には、図５に示すように、ＣＰＵ１００、主記憶装置であるＲＡＭ１０１及びＲＯＭ１０２、ディスプレイ等の入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

図４に示す燃料電池制御装置１の各機能ブロックの機能は、図５に示すＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１００の制御のもとで入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５を動作させるとともに、ＲＡＭ１０１におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

次に、監視サーバ２の構成について説明する。図４に示す通り、監視サーバ２は、受信状況情報受信部２０（受信状況情報受信手段）、特定部２１（特定手段）及び制御情報送信部２２（制御情報送信手段）を含んで構成される。

監視サーバ２は、ＣＰＵ等のハードウェアから構成されているものである。図５は、監視サーバ２のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示される監視サーバ２は、物理的には、図５に示すように、ＣＰＵ１００、主記憶装置であるＲＡＭ１０１及びＲＯＭ１０２、ディスプレイ等の入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

図４に示す監視サーバ２の各機能ブロックの機能は、図５に示すＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１００の制御のもとで入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５を動作させるとともに、ＲＡＭ１０１におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

以下、図４に示す燃料電池制御装置１の各機能ブロックを説明する。

災害情報受信部１０は、災害の発生を知らせる災害情報を受信する。具体的には、災害情報受信部１０は、気象庁が管理するサーバ装置から、ネットワークを介して、緊急地震速報を受信する。図６は、緊急地震速報のデータ例を示すテーブルである。図６に示す通り、緊急地震速報には、当該速報の識別情報である速報ＩＤ、震源地の位置情報を示す緯度・経度、及び震度が含まれる。なお、緊急地震速報に含まれるデータのうち、一部がなくてもよい。

受信状況情報送信部１１は、災害情報受信部１０によって災害情報が受信されると、災害情報を受信した状況を示す受信状況情報を監視サーバ２に送信する。具体的には、受信状況情報送信部１１は、災害情報受信部１０によって図６に示す緊急地震速報が受信されると、図７に示すテーブルの受信状況情報を監視サーバ２に送信する。図７に示す通り、受信状況情報には、燃料電池制御装置１の識別情報である燃料電池制御装置ＩＤと、燃料電池制御装置１の位置情報である緯度・経度、災害情報受信部１０によって受信された緊急地震速報に含まれる速報ＩＤ、当該緊急地震速報を受信した日時、及び後述の制御部１３によって燃料電池が起動された際の起動日時を含む起動情報が含まれる。また、受信状況情報には、緊急地震速報に含まれる、震源地の位置情報を示す緯度・経度が含まれてもよい。なお、受信状況情報に含まれるデータのうち、一部がなくてもよい。また、受信状況情報に含める情報として、燃料電池制御装置ＩＤや燃料電池制御装置１の位置情報ではなく、燃料電池制御装置１が接続されている燃料電池を利用する基地局の識別情報である基地局ＩＤや当該基地局の位置情報を含めてもよい。

制御情報受信部１２は、監視サーバ２から燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報を受信する。制御情報には、燃料電池の起動又は停止を指示する旨の情報が含まれる。

制御部１３は、災害情報受信部１０によって災害情報が受信されると燃料電池を起動する。また、制御部１３は、制御情報受信部１２によって燃料電池の起動を指示する制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を起動する。また、制御部１３は、制御情報受信部１２によって燃料電池の停止を指示する制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を停止する。ここで、燃料電池を起動する及び停止するとは、制御部１３が、接続されている燃料電池に対して、燃料電池を起動する又は停止する指示情報を送信することを示す。なお、制御部１３は、災害情報受信部１０によって受信された災害情報に含まれる震度が所定の閾値（例えば、震度６）以上である場合のみ、燃料電池を起動してもよい。

なお、ほぼ同時期に狭い範囲内の２箇所以上で地震が発生した場合で、かつ、ある燃料電池制御装置１の制御情報受信部１２が、燃料電池の起動を指示する制御情報と燃料電池の停止を指示する制御情報とを受信した場合、少なくとも１つの地震に対しては起動が必要という状況でるため、燃料電池の停止を指示する制御情報を無効とし、燃料電池を起動する。また、地震によって停電が発生しなかった場合の予防策として、災害情報受信部１０が緊急地震速報を受信後、一定時間が経過しても停電が生じない（商用電力断が生じない）場合は、制御部１３は、燃料電池を停止する。

以下、図４に示す監視サーバ２の各機能ブロックを説明する。

受信状況情報受信部２０は、複数の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信する。

特定部２１は、受信状況情報受信部２０によって受信された受信状況情報に基づいて、起動すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置１である起動指定装置、又は停止すべき燃料電池に接続された燃料電池制御装置１である停止指定装置を特定する。具体的には、特定部２１は、受信状況情報に含まれる情報に基づいて燃料電池制御装置１の位置情報及び発生した災害の位置情報を特定し、特定した位置情報に基づいて、起動指定装置又は停止指定装置を特定する。受信状況情報に燃料電池制御装置１の位置情報が含まれている場合には、当該位置情報を用いてもよいし、受信状況情報に燃料電池制御装置１が接続されている燃料電池を利用する基地局の識別情報である基地局ＩＤが含まれている場合には、当該基地局ＩＤから該当する基地局位置を求め、当該位置を燃料電池制御装置１の位置情報として用いてもよい。また、受信状況情報に災害の位置情報が含まれている場合には、当該位置情報を用いてもよいし、受信状況情報に、当該災害を特定する速報ＩＤが含まれている場合には、監視サーバ２自身が、緊急地震速報等の災害情報を受信し、受信した緊急地震速報から、前述の速報ＩＤを用いて災害の位置情報を特定してもよい。

さらに具体的には、特定部２１は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信しない場合、第２の領域より外側に位置する燃料電池制御装置を停止指定装置として特定する。また、特定部２１は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置から受信状況情報を受信した場合、第１の領域より内側に位置する燃料電池制御装置を起動指定装置として特定する。

以下、具体例を用いて特定部２１の処理について説明する。

特定部２１は、受信状況情報受信部２０によって１件でも受信状況情報を受信した場合、まず、受信した受信状況情報に含まれる震源地の位置情報を抽出し、抽出した位置情報が示す震源地の位置を中心に一定間隔で地図上に円を描く。ここで、円を描くとは、監視サーバ２のメモリ空間上等で電子的・擬似的に描くことを意味する（以降も同様）。震源地に一番近い円の内側の領域をエリア１、次に近い円の内側のうちエリア１の領域を除くドーナッツ状の領域をエリア２、次に近い円の内側のうちエリア１及びエリア２の領域を除くドーナッツ状の領域をエリア３、次に近い円の内側のうちエリア１〜３の領域を除くドーナッツ状の領域をエリア４、としてエリアを決定していく。図８は、そのようにして各エリアが決定された、震源地に基づくエリアを示す図である。なお、監視サーバ２は、燃料電池制御装置１と同様に、緊急地震速報等の災害情報を受信する災害情報受信部（不図示）を備え、当該災害情報受信部が緊急地震速報を受信したことをトリガーとして円を描く処理を行ってもよいし、当該災害情報受信部が受信した緊急地震速報に含まれる震源地の位置情報を利用して震源地の位置を特定してもよい。また、エリア間隔を狭くすると後述の通り精度は向上するが、これはいかなる値を設定してもよい。

次に、特定部２１は、円を描いた地図上において、燃料電池制御装置１が位置する場所を全てプロットする。なお、特定部２１は予め全ての燃料電池制御装置１の位置情報を格納しており、当該位置情報を用いてプロットする。図９は、図８に対して全ての燃料電池制御装置１をプロットした際の一例を示す図である。図９において、全ての燃料電池制御装置１は初期状態において白丸で表現する。

次に、特定部２１は、受信状況情報受信部２０によって受信された受信状況情報に含まれる燃料電池制御装置ＩＤ又は燃料電池制御装置１の位置情報に基づき、当該受信状況情報を送信した燃料電池制御装置１を特定する。例えば、図１０に示す図のように、図９に対して、受信状況情報を送信してきた燃料電池制御装置１を黒丸で表現する。

次に、特定部２１は、所定のタイミング（後述）にて、起動指定装置又は停止指定装置を特定する。具体的には、特定部２１は、あるエリアｎに位置する全ての燃料電池制御装置１が受信状況情報を送信してきた場合、そのエリアｎより震源地から近いエリアｎ−１以下のエリアにて受信状況情報を送信していない燃料電池制御装置１があった場合、当該燃料電池制御装置１を起動指定装置として特定する。例えば、図１０においてエリア２に位置する燃料電池制御装置１は全て受信状況情報を送信してきているため、特定部２１は、エリア１に含まれ、かつ受信状況情報を送信していない燃料電池制御装置１であるＡ１を起動指定装置として特定する。

なお、上述の例では、あるエリアｎに位置する全ての燃料電池制御装置１が受信状況情報を送信してきた場合に、そのエリアｎより震源地から近いエリアｎ−１以下のエリアの燃料電池制御装置１を起動指定装置として特定していたが、あるエリアｎに位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合あるいは所定の数以上の燃料電池制御装置１が受信状況情報を送信してきた場合に、そのエリアｎより震源地から近いエリアｎ−１以下のエリアの燃料電池制御装置１を起動指定装置として特定することとしてもよい。

一方、特定部２１は、あるエリアｎにて受信状況情報を送信してきた燃料電池制御装置１の数がゼロであり、そのエリアｎより震源地から遠いエリアｎ＋１以上のエリアにて受信状況情報を送信してきた燃料電池制御装置１があった場合、当該燃料電池制御装置１を停止指定装置として特定する。例えば、図１０においてエリア３に位置する燃料電池制御装置１は全て受信状況情報を送信してきていないため、特定部２１は、エリア４に含まれ、かつ受信状況情報を送信してきた燃料電池制御装置１であるＡ２を停止指定装置として特定する。

なお、上述の例では、あるエリアｎにて受信状況情報を送信してきた燃料電池制御装置１の数がゼロである場合に、そのエリアｎより震源地から遠いエリアｎ＋１以上のエリアの燃料電池制御装置１を停止指定装置として特定していたが、あるエリアｎに位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合あるいは所定の数以上の燃料電池制御装置１が受信状況情報を送信してこない場合に、そのエリアｎより震源地から遠いエリアｎ＋１以上のエリアの燃料電池制御装置１を停止指定装置として特定することとしてもよい。

ここで、特定部２１が起動指定装置又は停止指定装置を特定する所定のタイミングについて説明する。特定部２１は予め格納している全ての燃料電池制御装置１の位置情報を利用して、全ての燃料電池制御装置１のうち所定の割合以上の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信した時点で、統計上信頼できるものと判断し、起動指定装置又は停止指定装置を特定する。なお、上述の所定の割合の数値を下げることで迅速性を重視、上げることで信頼性を重視できる。その他の所定のタイミングとしては、燃料電池制御装置１から受信状況情報を最初に受信した時刻から所定の時間経過した時点が挙げられる。以上が特定部２１の説明である。

制御情報送信部２２は、特定部２１によって特定された起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信する。また、制御情報送信部２２は、特定部２１によって特定された停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する。

続いて、図１１に示すシーケンス図を用いて、本実施形態に係る燃料電池制御システム３における燃料電池制御方法の処理について説明する。

まず、地震が発生する（ステップＳ１）。次に、燃料電池制御装置１の災害情報受信部１０により、緊急地震速報が受信される（ステップＳ２、災害情報受信ステップ）。なお、燃料電池制御装置１の災害情報受信部１０により、緊急地震速報が受信されなかった場合は後述のＳ８に進む。Ｓ２の次に、燃料電池制御装置１の受信状況情報送信部１１により、受信状況情報が燃料電池制御システム３に送信（報告）される（ステップＳ３、受信状況情報送信ステップ）。次に、燃料電池制御装置１の制御部１３により、燃料電池が起動される（ステップＳ４、第１の制御ステップ）。

ここで、監視サーバ２では、Ｓ３の次に、監視サーバ２の受信状況情報受信部２０により、受信状況情報が受信及び集計される（ステップＳ５、受信状況情報受信ステップ）。次に、監視サーバ２の特定部２１により、受信及び集計された受信状況情報に基づいて起動指定装置又は停止指定装置が特定される（ステップＳ６、特定ステップ）。次に、監視サーバ２の制御情報送信部２２により、特定された起動指定装置又は停止指定装置に対して燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報が送信される（ステップＳ７、制御情報送信ステップ）。

次に、燃料電池制御装置１の制御情報受信部１２にて、監視サーバ２から送信された制御情報が受信される（ステップＳ８、制御情報受信ステップ）。次に、燃料電池制御装置１の制御部１３にて、受信された制御情報に基づいて燃料電池が起動又は停止される（第２の制御ステップ）。具体的には、燃料電池制御装置１の制御部１３により、制御情報に起動指令が含まれるか停止指令が含まれるかが判定され（ステップＳ９）、起動指令が含まれる場合は燃料電池が起動される（ステップＳ１０）。一方、Ｓ９の判定にて制御情報に停止指令が含まれる場合は燃料電池が停止される（ステップＳ１１）。Ｓ１０又はＳ１１の後、停電が復旧されると（ステップＳ１２）、ステップＳ１に戻る。

次に、本実施形態のように構成された燃料電池制御システム３及び燃料電池制御装置１の作用効果について説明する。

本実施形態の燃料電池制御システム３によれば、まず、燃料電池制御装置１は、災害情報を受信すると燃料電池を起動すると共に受信状況情報を監視サーバ２に送信する。監視サーバ２は、複数の燃料電池制御装置１から受信した受信状況情報に基づいて起動指定装置又は停止指定装置を特定する。そして、監視サーバ２は、起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信し、又は、停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する。次に、燃料電池制御装置１は、監視サーバ２から受信した燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する。かかる構成を採れば、災害情報を受信したと共に燃料電池を起動するため、例えば、災害による停電を事前に予測し、停電前に燃料電池を起動し、停電が発生する時点までに所望の電力を供給することができる。これにより、災害時に、蓄電池など補助電源を利用することなく無瞬断で燃料電池による電力供給を効果的に行うことができる。また、監視サーバ２からの制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止することにより、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することができる。つまり、監視サーバ２は、災害情報の不正確性を修正する役割を担う。

また、本実施形態の燃料電池制御システム３において、特定部２１は、受信状況情報から特定される燃料電池制御装置１の位置情報及び発生した災害の位置情報に基づいて、起動指定装置又は停止指定装置を特定する、ことが好ましい。かかる構成を採れば、燃料電池制御装置１の位置情報及び発生した災害の位置情報に基づいて、より正確に、起動指定装置又は停止指定装置を特定することができる。それにより、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

また、本実施形態の燃料電池制御システム３において、特定部２１は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信しない場合、第２の領域より外側に位置する燃料電池制御装置１を停止指定装置として特定する、ことが好ましい。当該ドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信しない場合、当該ドーナッツ状領域より外側に位置する燃料電池制御装置１は、震源地から遠く、災害による停電の可能性が極めて低いと一般的に考えられるが、そのような燃料電池制御装置１においても、災害情報を受信し、燃料電池を起動してしまっている可能性がある。かかる構成を採れば、災害による停電の可能性が極めて低い燃料電池制御装置１に対して停止指定装置として正確に特定することができる。それにより不要な起動による燃料ロスを回避することができる。

また、本実施形態の燃料電池制御システム３において、特定部２１は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信した場合、第１の領域より内側に位置する燃料電池制御装置１を起動指定装置として特定する、ことが好ましい。当該ドーナッツ状領域に位置する燃料電池制御装置１のうち、所定の割合若しくは所定の数の燃料電池制御装置１から受信状況情報を受信した場合、当該ドーナッツ状領域より内側に位置する燃料電池制御装置１は、震源地から近く、災害による停電の可能性が極めて高いと一般的に考えられるが、そのような燃料電池制御装置１において、災害情報を受信しておらず、燃料電池を起動していない可能性がある。かかる構成を採れば、災害による停電の可能性が極めて高い燃料電池制御装置１に対して起動指定装置として正確に特定することができる。それにより起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

また、本実施形態の燃料電池制御装置１によれば、まず、災害情報を受信すると燃料電池を起動すると共に受信状況情報を監視サーバ２に送信する。そして、監視サーバ２から受信した燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する。かかる構成を採れば、災害情報を受信したと共に燃料電池を起動するため、例えば、災害による停電を事前に予測し、停電前に燃料電池を起動し、停電が発生する時点までに所望の電力を供給することができる。これにより、災害時に、蓄電池など補助電源を利用することなく無瞬断で燃料電池による電力供給を効果的に行うことができる。また、監視サーバ２からの制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止することにより、不要な起動による燃料ロスや起動ミスによる電力供給断を回避することができる。

１…燃料電池制御装置、２…監視サーバ、３…燃料電池制御システム、１０…災害情報受信部、１１…受信状況情報送信部、１２…制御情報受信部、１３…制御部、２０…受信状況情報受信部、２１…特定部、２２…制御情報送信部。

Claims

燃料電池に接続された燃料電池制御装置と、監視サーバとを含む燃料電池制御システムであって、
前記燃料電池制御装置は、
災害の発生を知らせる災害情報を受信する災害情報受信手段と、
前記災害情報受信手段によって災害情報が受信されると、災害情報を受信した状況を示す受信状況情報を前記監視サーバに送信する受信状況情報送信手段と、
前記災害情報受信手段によって災害情報が受信されると燃料電池を起動する第１の制御手段と、
前記監視サーバから燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報を受信する制御情報受信手段と、
前記制御情報受信手段によって制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する第２の制御手段と、
を備え、
前記監視サーバは、
複数の前記燃料電池制御装置から受信状況情報を受信する受信状況情報受信手段と、
前記受信状況情報受信手段によって受信された受信状況情報に基づいて、起動すべき燃料電池に接続された前記燃料電池制御装置である起動指定装置、又は停止すべき燃料電池に接続された前記燃料電池制御装置である停止指定装置を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信する、又は、前記特定手段によって特定された停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する制御情報送信手段と、
を備える燃料電池制御システム。
前記受信状況情報送信手段は、前記燃料電池制御装置の位置を特定するための情報及び発生した災害の位置を特定するための情報を含む受信状況情報を送信し、
前記特定手段は、受信状況情報から特定される前記燃料電池制御装置の位置情報及び発生した災害の位置情報に基づいて、起動指定装置又は停止指定装置を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池制御システム。
前記特定手段は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する前記燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の前記燃料電池制御装置から受信状況情報を受信しない場合、第２の領域より外側に位置する前記燃料電池制御装置を停止指定装置として特定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池制御システム。
前記特定手段は、発生した災害の位置を囲む第１の領域と当該第１の領域を囲む第２の領域とに囲まれるドーナッツ状領域を特定し、特定したドーナッツ状領域に位置する前記燃料電池制御装置のうち、所定の割合若しくは所定の数の前記燃料電池制御装置から受信状況情報を受信した場合、第１の領域より内側に位置する前記燃料電池制御装置を起動指定装置として特定する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池制御システム。
燃料電池に接続された燃料電池制御装置と、監視サーバとを含む燃料電池制御システムにより実行される燃料電池制御方法であって、
前記燃料電池制御装置の災害情報受信手段が、災害の発生を知らせる災害情報を受信する災害情報受信ステップと、
前記燃料電池制御装置の受信状況情報送信手段が、前記災害情報受信ステップにおいて災害情報が受信されると、災害情報を受信した状況を示す受信状況情報を前記監視サーバに送信する受信状況情報送信ステップと、
前記燃料電池制御装置の第１の制御手段が、前記災害情報受信ステップにおいて災害情報が受信されると燃料電池を起動する第１の制御ステップと、
前記監視サーバの受信状況情報受信手段が、複数の前記燃料電池制御装置から受信状況情報を受信する受信状況情報受信ステップと、
前記監視サーバの特定手段が、前記受信状況情報受信ステップにおいて受信された受信状況情報に基づいて、起動すべき燃料電池に接続された前記燃料電池制御装置である起動指定装置、又は停止すべき燃料電池に接続された前記燃料電池制御装置である停止指定装置を特定する特定ステップと、
前記監視サーバの制御情報送信手段が、前記特定ステップにおいて特定された起動指定装置に燃料電池の起動を指示する制御情報を送信する、又は、前記特定ステップにおいて特定された停止指定装置に燃料電池の停止を指示する制御情報を送信する制御情報送信ステップと、
前記燃料電池制御装置の制御情報受信手段が、前記監視サーバから燃料電池の起動又は停止を指示する制御情報を受信する制御情報受信ステップと、
前記燃料電池制御装置の第２の制御手段が、前記制御情報受信ステップにおいて制御情報が受信されると当該制御情報に基づいて燃料電池を起動又は停止する第２の制御ステップと、
を含む燃料電池制御方法。